塔里木河下游生态输水后胡杨林恢复效应与预测研究

塔里木河下游大西海子水库以下河道,自2000年5月至2004年10月,共进行了六次间歇性的生态输水。本文通过对胡杨样枝生长量的分析,表明输水对胡杨林的恢复具有显著的作用;同时依据历史期间的生态水量与胡杨林的对应关系,预测了在现状输水条件下大西海子水库以下可以恢复的胡杨林面积。     

塔里木河上游河岸胡杨径向生长对温度的敏感性北大核心CSCD

基于塔里木河上游近64 a的气象数据和上游河岸胡杨年轮资料,分析塔里木河上游河岸胡杨径向生长特征及其与气候因子的关系,并采用敏感度分析方法研究胡杨径向生长的敏感温度。结果表明：（1）近170 a来,胡杨年轮生长出现了两个峰值和一个低值,两个峰值出现在1857年和1879年。在1879年以后年轮生长呈现明显下降趋势,1955年达到最低值。此后年轮生长又开始出现增加趋势,1989年以后年轮生长略微降低。（2）树轮年轮指数与6—9月的平均温度呈现显著负相关,说明温度是限制塔里木河上游河岸胡杨径向生长的主要因子。随着温度的上升,胡杨径向生长呈现逐渐减小的趋势。（3）河岸胡杨径向生长对温度变化响应敏感度不同。随着温度上升,胡杨径向生长灵敏度降低幅度呈现先增强后减弱的趋势,灵敏度最大值所对应的温度为18.6℃。因此,该采样区域的胡杨径向生长的最佳温度是18.6℃。     

新疆塔里木河下游胡杨树高生长量及其空间分布研究

以塔里木河下游4个典型断面作为野外调查靶区,根据3a来对塔里木河下游胡杨恢复状况的实地监测数据,分析了影响胡杨树高生长量的因素,并得出中龄段胡杨树高生长量和地下水埋深的回归模型:y=-0.1286x+1.0097。结果显示:在塔里木河下游影响胡杨生长的主要因子是地下水,由回归模型可以得出:当地下水埋深<4.5m时,中龄胡杨树高生长是显著的;地下水埋深在4.5~6.5 m时,胡杨树高生长受到抑制;而当地下水埋深>6.5 m时,胡杨树高生长非常缓慢;地下水埋深>8m时,胡杨树高生长基本停止。此外,聚丛的群生株无论在树高还是在高生长量上都比散生的单生株显现优势。     

生态输水对塔里木河下游胡杨主干径向生长量影响研究——以依干不及麻断面为例

借鉴树木年轮学的方法,运用LINTABTM6型树木年轮测定仪读取钻芯的年轮宽度,研究塔里木河下游的胡杨在生态输水前后主干径向生长量变化规律.结果表明:(1)输水前后胡杨主干径向生长量变化较明显.输水前(1990-1999年)径向生长量为1.078mm,而输水后(2000-2008年)是1.764mm,比输水前增加了0....     

塔里木河下游胡杨物候特征观测

以塔里木河下游胡杨(Populus euphratica)为对象,对胡杨的开花期、展叶期、第一次展叶期、第二次展叶期、果熟期、叶黄期及落叶期等主要物候期进行观测。结果表明:胡杨各物候期中,开花期持续时间最短,3月29日至4月19日,果熟期持续时间最长,5月25日开始,10月13日结束。由于春尺蠖(Apocheima cinerarius)的危害,胡杨有"二次展叶"现象,第一次展叶期为4月4日至5月1日,第二次展叶期为5月13日至6月4日。胡杨叶黄期和落叶期相重叠,叶黄期从9月26日开始,10月28日结束,落叶期从10月11日开始,11月12日结束。胡杨长达4个多月的果熟期与河道洪水期吻合,这有利于种子的传播、萌发及幼苗扎根,促进天然胡杨林种群的更新及演替。     

塔里木河下游地区胡杨、柽柳液流变化研究——以英苏断面为例

应用先进的PHYTALK植物生理生态监测系统对塔里木河下游英苏断面胡杨、柽柳的液流流速和相关环境因子日变化进行了监测。结果表明:胡杨和柽柳的液流速率日变化趋势相似,有明显昼夜节律变化,夜晚平稳,白天波动剧烈,呈多峰值;受植株水分储存的影响,液流早晨启动后,液流突然下降,达到一个低值后开始恢复;主要受降雨影响,距主河道100m处的胡杨枝平均液流速率低于距主河道200m处相同直径柽柳枝的平均流速;试验期,影响胡杨和柽柳液流的主导环境因子不同,每个因子都有各自的影响机制;植株液流的变化是植株自身生理调节和外界环境共同作用的结果。     

塔里木河不同河段胡杨径向生长及径流的影响差异

利用塔里木河上、中、下游采集的胡杨年轮数据和1957-2010年的径流资料,分析塔里木河干流地区胡杨径向生长量与径流量的对应关系。结果表明：① 塔里木河上、中游4个断面的胡杨径向生长量存在显著变化,在20世纪80-90年代出现峰值,总体呈下降趋势。下游2个断面胡杨径向生长量在2000年前年际变化较小,2000年后,受生态输水影响胡杨径向生长量变化幅度较大,英苏和依干不及麻断面分别在2003年和2006年出现峰值。② 塔里木河肖夹克、新渠满、沙子河口、阿其克、英苏和依干不及麻断面的胡杨径向生长量突变分别发生在1996、1999、1991、2000、1998年和1960年或1968年或1978年。③ 塔里木河上、中游胡杨径向生长量与当年1-2月的径流量正相关性最高,下游胡杨径向生长量与当年1-2月的径流量负相关性最高。     

塔里木河下游胡杨生物量动态模拟

文中运用2000-2015年塔里木河下游胡杨测量数据以及2015年胡杨伐倒木称重资料,首先运用森林材积源生物量法研究了2000年胡杨生物量和净生产力,然后对胡杨生物量变化特征进行了动态模拟。结果表明:1)建立了胡杨地上生物量模拟方程F=128.09(D2h)0.6318(R2=0.892)与胡杨树龄模拟方程B=12.711/(1+3.339×e-0.208D)(R2=0.9971),通过模拟可得2000年胡杨总生物量和总净生产力分别为20.329×104t、1.134×104t·a-1,单位面积生物量与生产力分别为2.386t·hm~(-2)、0.133t·(hm~2·a)-1。2)建立了生态输水量与胡杨净生产力之间的关系模型Y=1.0448Ln(x)+1.1154(R~2=0.8608);通过成长模型模拟,可得胡杨生物量增长潜力很大,在合理生态输水并加强保护的前提下,胡杨生物量可以从2000年的20.329×104t增加到2040年的71.62×104t。     

塔里木河上、中、下游胡杨种群高度结构特征

在塔里木河上游沙雅县塔里木乡、中游轮台县轮南镇、下游尉犁县34团胡杨林自然保护区内设置52500m2的样地,应用相邻格子法进行每木调查获取野外资料,分析了不同生境胡杨种群的高度结构、高度级间失稳率等。结果表明:不同研究区胡杨种群结构差异明显,上游沙雅县胡杨种群高度结构呈倒J型,幼龄>中龄>近熟龄>成熟龄,幼苗储备丰富,各龄级高度数量分布均匀,为稳定增长种群。轮南镇胡杨种群高度结构呈倒J型,幼龄>中龄>近熟龄>成熟龄,幼龄和中龄数量储备丰富,各龄级高度数量分布差异大,在水分条件好时为快速增长型种群。34团胡杨种群高度结构呈现下窄上宽的倒金字塔型,成熟龄高度级缺失,近熟龄高度级数量稀少,幼龄级高度数量稀少,整个胡杨种群处于衰退期。不同研究区的失稳率反映的种群的动态与高度级密度曲线反映的一致。     

塔里木河下游土地利用/覆盖变化环境效应

利用 1988和 2 0 0 0年Landsat 5的 4、3、2 (RGB)波段合成影像解译结果 ,采用中国科学院资源环境数据库中的全国 1∶10 0 0 0 0土地资源利用分类系统 ,基于GIS(Arc/info 7.1)对塔里木河下游近 12a来土地利用 /覆被变化进行了研究 ,在此基础上研究了生态环境效应。结果表明 ,(1) 2 0 0 0年研究区土地利用以未利用地和草地为主 ;(2 )景观格局指数表明 :多样性指数在增加 ,景观破碎度均在 0 .2以下 ,说明景观连通性高 ,抗逆性强 ;疏林地分维数值最大 ,说明其空间形状较简单 ,廊道效应较低 ;景观基质是沙地 ,且沙漠化在进一步加强 ;(3) 1988- 2 0 0 0年 ,耕地、水域、未利用地和城镇用地有所增加 ,而林地和草地则在减少 ;(4) 12a间 ,未发生转化的土地占 99.6 5 % ,发生转化的仅 0 .36 %。其中 ,改善类土地面积大于退化类土地 ,开发类土地净增长面积也大于同期弃耕类土地 ;(5 )研究区LUCC除受暖温带大陆性干旱气候的影响外 ,人类活动改变地表水的地域分配及对天然植被的破坏 ,则是引起生态环境退化的主要原因。     

土地利用变化对塔里木河中游胡杨林的影响研究

本研究区位于塔里木河中游地区,本研究选取耕地变化、输水堤防的建设以及油气田开发三种土地利用方式,在大量野外调查的基础上,在3S技术和历史数据的支持下,分析了这些土地利用方式变化对胡杨林生态系统的影响。研究结果表明:研究区1992年之后内耕地大量增加,输水堤防对堤防内外侧胡杨生态系统具有不同影响,油气田开发会造成生态破坏和环境污染等问题。     

黑河下游荒漠河岸林不同林龄胡杨对脉冲式降雨的响应

分析干旱区不同林龄胡杨对脉冲式降雨的响应,对制定气候变化下胡杨保育恢复策略具有重要意义。通过对降雨前、后黑河下游不同林龄胡杨木质部水及其不同潜在水源稳定同位素组成(δD、δ18O)的测定,分析不同深度的土壤水、地下水和降水对胡杨水分利用的贡献比例,并结合胡杨样地土壤剖面含水量的变化,探讨降雨前、后不同林龄胡杨水分利用变化及对脉冲式降雨的响应。结果发现:1降雨前、后胡杨幼苗木质部的δ18O值变化较大,分别为-3.498‰和-7.928‰,而胡杨成熟木木质部的δ18O值变化不大,分别为-7.202‰和-7.225‰;2降雨前、后胡杨幼苗对不同水源水分利用变化较大,降雨前主要利用0~30 cm的土壤水,利用比例达88%~90%,平均值为89.9%,对地下水的利用仅为2.9%。降雨后对降水的利用最高达60%,平均值为19%;降雨前、后胡杨成熟木都主要利用地下水和深层土壤水。     

输水作用下的地下水水质变化与胡杨林更新--以塔里木河下游英苏断面为例

通过对塔里木河下游地下水化学特征在4次生态输水后的变化分析,揭示英苏断面地下水矿化度对生态输水的时空响应特点。结果表明,在空间上,每一次输水后地下水矿化度的响应范围都不断扩大,但4次输水对地下水矿化度的影响不超过距离河道1000m的范围;在时间上,每次输水后地下水矿化度都有明显响应,在受输水影响的初期,矿化度明显上升,然后逐步下降,下降速度先快后慢。在分析胡杨幼苗对地下水质的耐受性的基础上,提出生态输水时间的选择对胡杨林更新的重要性,并进一步指出胡杨林更新的关键是加强河道整治。     

塔里木河干流中游胡杨种群特征与动态分析

通过样地调查和数据统计,编制胡杨种群静态生命表,绘制存活曲线、生存率曲线、累计死亡率曲线、种群死亡密度曲线和危险率曲线,分析种群数量特征。同时,结合种群动态量化方法及时间序列预测,分析种群数量动态变化。结果表明:胡杨种群年龄结构呈金字塔型,幼龄级所占比例较大;存活曲线接近Deevey C(凹)型,且动态指数大于0,表明胡杨种群结构合理,为增长型种群。4个函数曲线表明,胡杨种群前期幅度变化较大,后期趋于稳定。时间序列分析表明,由于丰富的后续资源,种群能够稳定生长。     

塔里木河干流胡杨和柽柳根际土壤微生物及其垂直分布

对塔里木河干流阿拉干、英苏、喀尔达依等地的胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarixsp.)的根际微生物进行了研究。结果显示:①不同种植物之间,细菌、真菌和放线菌的比例不同。胡杨和柽柳的根际细菌、真菌、放线菌的数量大小次序为:细菌>放线菌>真菌。②胡杨和柽柳根际微生物总数及各类群数量垂直变化规律为:在60~100 cm土层中呈现递减趋势,在100~160 cm随深度的增加逐渐增加,并达到峰值,然后随土层的加深而递减。③胡杨和柽柳在根际细菌、真菌和放线菌的数量上均存在极显著差异。胡杨根际微生物总量为柽柳的2倍,胡杨的根际细菌、真菌和放线菌的数量分别是柽柳的2倍、8倍和2倍。④胡杨和柽柳的根系在不同的深度,根际的细菌、真菌和放线菌的数量不同,随着土壤有机质含量、pH值和含水量的变化而变化。     

艾比湖湿地自然保护区阿其克苏河地下水特征与胡杨生长关系研究

通过选取新疆艾比湖湿地国家级自然保护区阿其克苏河东大桥管护站至塌桥子管护站15km为研究区域,在研究区内中德合作项目胡杨样地及垂直河道胡杨、柽柳混交林处采挖地下水测点,在中德合作项目样地划分的样方内做20m×20m植被小样方,观测胡杨的长势,实验室实测地下水矿化度及主要离子（K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl-、C...